実数aを0<a<1の定数として, a≦|cosθ|
実数aを0<a<1の定数として, a≦|cosθ|, 0≦θ≦πを満たすθを定義域とする関数y=a^2+4acosθ+cos2θの値域を考える。
(1) cosθ=tとおいて, yをtで表せ。
(2) a=1/2のとき, 関数yの定義域はθの2つの区間A:0≦θ≦θ1 及びB:θ2≦θ≦π となる。定義域のこの2つの区間A, Bを表すθ1, θ2の値を求めよ。このとき, 関数yの値域も2つの区間になり, θが区間Aにあればyは区間C:y1≦y≦y2 の値をとり, θが区間Bにあればyは区間D:y3≦y≦y4 の値をとる。値域のこの2つの区間C, Dを表すy1, y2, y3, y4の値を求めよ。
(3) 関数yの値域が2つの区間になるようにaの値を定めるとき, aがとりうる値の範囲を求め, そのときの値域をaを用いて表せ。
(4) 関数yの値域が1つの区間になるようにaの値を定めるとき, aがとりうる値の範囲を求め, そのときの値域をaを用いて表せ。